NPN和PNP兩種三極管的使用和連接方法

這篇文章總結(jié)了關(guān)于NPN和PNP兩種型號三極管的使用和連接方法。 在單片機(jī)應(yīng)用電路中三極管主要作為開關(guān)來使用。

PNP與NPN兩種三極管使用方法

圖1圖1中，橫向左側(cè)的引腳叫做基極b，有一個箭頭的是發(fā)射極e，剩下的一個引腳就是集電極 c。 首先來說一下NPN型，這種型號的三極管在用作開關(guān)時，大都是發(fā)射極接地，集電極接高電平，基極接控制信號。

其次對于PNP型的三極管用作開關(guān)時，一般都是發(fā)射極接高電平，基極接控制信號。三極管導(dǎo)通時，電流從發(fā)射極流向集電極。

三極管的開關(guān)原理

三極管有截止、放大、飽和三種工作狀態(tài)。 放大狀態(tài)主要應(yīng)用于模擬電路中，且用法和計算方法也比較復(fù)雜，我們暫時用不到。 而數(shù)字電路主要使用的是三極管的開關(guān)特性，只用到了截止與飽和兩種狀態(tài)。 三極管的用法特點(diǎn)，關(guān)鍵點(diǎn)在于b極（基極）和e級（發(fā)射極）之間的電壓情況，對于PNP而言，e極電壓只要高于b級0.7V以上，這個三極管e級和c級之間就可以順利導(dǎo)通。 同理，NPN型三極管的導(dǎo)通條件是b極比e極電壓高0.7V。 總之是箭頭的始端比末端高0.7V就可以導(dǎo)通三極管的e極和c極。

圖2 以圖2的PNP三極管為例，基極通過一個10K的電阻接到了單片機(jī)的一個IO口上，假定是P1.0，發(fā)射極直接接到5V的電源上，集電極接了一個LED小燈，并且串聯(lián)了一個1K的限流電阻最終接到了電源負(fù)極GND上。 如果P1.0由我們的程序給一個高電平1，那么e到b不會產(chǎn)生一個0.7V的壓降，這個時候，發(fā)射極和集電極也就不會導(dǎo)通，那么豎著看這個電路在三極管處是斷開的，沒有電流通過，LED2小燈也就不會亮。 如果程序給P1.0一個低電平0，這時e極還是5V，于是e和b之間產(chǎn)生了壓差，三極管e和b之間也就導(dǎo)通了，三極管e和b之間大概有0.7V的壓降，那還有（5-0.7）V的電壓會施加在電阻R47上。這個時候，e和c之間也會導(dǎo)通了，那么LED小燈本身有2V的壓降，三極管本身e和c之間大概有0.2V的壓降，我們忽略不計。那么在R41上就會有大概3V的壓降，可以計算出來，這條支路的電流大概是3mA，可以成功點(diǎn)亮LED。

三極管飽和狀態(tài)

最后一個概念：電流控制。前邊講過，三極管有截止、放大、飽和三個狀態(tài)。我們要讓這個三極管處于飽和狀態(tài)，就是我們所謂的開關(guān)特性，必須要滿足一個條件。三極管都有一個放大倍數(shù)β，要想處于飽和狀態(tài)，b極電流就必須大于e和c之間電流值除以β。這個β，對于常用的三極管大概可以認(rèn)為是100。 那么上邊的R47的阻值我們必須要來計算一下了。剛才我們算過了，e和c之間的電流是3mA，那么b極電流最小就是3mA除以100等于30uA，大概有4.3V電壓會落在基極電阻上，那么基極電阻最大值就是4.3V/30uA=143K。電阻值只要比這個值小就可以，當(dāng)然也不能太小，太小會導(dǎo)致單片機(jī)的IO口電流過大燒壞三極管或者單片機(jī)。 本文轉(zhuǎn)載自：STM32嵌入式開發(fā)（作者：acket）

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